package BinarySortTree;

/**
 * 二叉排序树
 */
public class BinarySortTreeDemo {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {7, 3, 10, 12, 5, 1, 9, 2};
        BinarySortTree binarySortTree = new BinarySortTree();
        //添加
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            binarySortTree.add(new Node(arr[i]));
        }
        //中序遍历
        //binarySortTree.infixOrder();//1 3 5 7 9 10 12;

        binarySortTree.delNode(2);
        binarySortTree.delNode(5);
        binarySortTree.delNode(9);
        binarySortTree.delNode(12);
        binarySortTree.delNode(7);
        binarySortTree.delNode(3);
        binarySortTree.delNode(1);
        binarySortTree.delNode(10);

        System.out.println("root = " + binarySortTree.getRoot());
        binarySortTree.infixOrder();
    }

}

class BinarySortTree {
    private Node root;

    public Node getRoot() {
        return root;
    }

    //添加节点的方法
    public void add(Node node) {
        if (root == null) {
            root = node;
        } else {
            root.add(node);
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (root == null) {
            System.out.println("当前二叉排序树为空！");
        } else {
            root.infixOrder();
        }
    }

    //查找要删除的结点
    public Node search(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.search(value);
        }
    }

    //查找父结点
    public Node searchParent(int value) {
        if (root == null) {
            return null;
        } else {
            return root.searchParent(value);
        }
    }

    //删除节点
    public void delNode(int value) {
        if (root == null) {
            return;
        } else {
            //1.先去找到要删除的节点 targetNode
            Node targetNode = search(value);
            //如果没有找到要删除的节点
            if (targetNode == null) return;

            //当前二叉排序树只有一个节点，也就为root节点
            if (root.left == null && root.right == null) {
                root = null;
                return;
            }

            //找到targetNode的父节点
            Node parent = searchParent(value);
            //如果要删除的节点是叶子节点
            if (targetNode.left == null && targetNode.right == null) {
                //判断targetNode是父节点的左子节点，还是右子节点
                if (parent.left != null && parent.left.value == value) {
                    //是左子节点
                    parent.left = null;
                } else if (parent.right != null && parent.right.value == value) {
                    //是右子节点
                    parent.right = null;
                }
                //删除有两棵树的节点
            } else if (targetNode.left != null && targetNode.right != null) {
                //int minVal = delRightTreeMin(targetNode.right);
                //targetNode.value = minVal;
                int maxVal = delRightTreeMax(targetNode.left);
                targetNode.value = maxVal;
            } else {
                //删除只有一颗子树的节点
                //如果要删除的节点有左子节点
                if (targetNode.left != null) {
                    if (parent != null) {
                        //如果 targetNode 是 parent 的左子节点
                        if (parent.left.value == value) {
                            parent.left = targetNode.left;
                        } else {
                            //targetNode 是 parent的右子节点
                            parent.right = targetNode.left;
                        }
                    } else {
                        root = targetNode.left;
                    }

                } else {  //如果要删除的节点有右子节点
                    if (parent != null) {
                        //如果targetNode 是 parent 的左子节点
                        if (parent.left.value == value) {
                            parent.left = targetNode.right;
                        } else {
                            parent.right = targetNode.right;
                        }
                    } else {
                        root = targetNode.right;
                    }

                }
            }
        }
    }

    //1.返回的以node为根节点的二叉排序树的最小节点的脂
    //2。删除node为跟节点的二叉排序树的最小节点
    /**
     * @param node node传入的节点（当作新二叉排序树的根节点）
     * @return 返回的 以node 为跟节点的二叉排序树的最小节点的值
     */
    public int delRightTreeMin(Node node) {
        Node target = node;
        //循环的查找左子节点，找到最小值
        while (target.left != null) {
            target = target.left;
        }
        //这时target就指向类最小节点
        //删除最小节点
        delNode(target.value);
        return target.value;
    }

    //1.返回的以node为根节点的二叉排序树的最大节点的脂
    //2。删除node为跟节点的二叉排序树的最大节点
    /**
     * @param node node传入的节点（当作新二叉排序树的根节点）
     * @return 返回的 以node 为跟节点的二叉排序树的最大节点的值
     */
    public int delRightTreeMax(Node node) {
        Node target = node;
        //循环的查找右子节点，找到最大值
        while (target.right != null) {
            target = target.right;
        }
        //这时target就指向类最小节点
        //删除最小节点
        delNode(target.value);
        return target.value;
    }
}

class Node {


    int value;
    Node left;
    Node right;

    public Node(int value) {
        this.value = value;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "value=" + value +
                '}';
    }

    //添加结点的方法
    //递归的形式添加节点，注意需要满足二叉排序树的要求
    public void add(Node node) {
        if (node == null) {
            return;
        }

        //判断传入的节点的值，和当前子树的根节点的值的关系
        //当加入的值比它小 放到左边，递归比较
        if (node.value < this.value) {
            if (this.left == null) {
                this.left = node;
            } else {
                //递归向左子树添加
                this.left.add(node);
            }
        } else {
            //当加入的值比它大 放到右边，递归比较
            if (this.right == null) {
                this.right = node;
            } else {
                //递归向右子树添加
                this.right.add(node);
            }
        }
    }

    //中序遍历
    public void infixOrder() {
        if (this.left != null) {
            this.left.infixOrder();
        }
        System.out.println(this);
        if (this.right != null) {
            this.right.infixOrder();
        }
    }

    /**
     * @param value 希望删除的节点的值
     * @return 如果找到返回该节点，否则返回null
     */
    public Node search(int value) {

        //找到该节点
        if (value == this.value) {
            return this;
        }
        //如果查找的值小于当前节点，向左子树递归查找
        if (value < this.value) {
            //如果左子节点为空,没找到
            if (this.left == null) {
                return null;
            }
            return this.left.search(value);
        } else {
            //如果查找的值不小于当前节点，向右子树递归查找
            if (this.right == null) {
                //为空，没找到
                return null;
            }
            return this.right.search(value);
        }
    }

    //查找要删除结点的父结点

    /**
     * @param value 要找到的结点的值
     * @return 返回的是要删除的结点的父结点，如果没有就返回null
     */
    public Node searchParent(int value) {
        //如果当前结点就是要删除的结点的父结点，就返回
        if ((this.left != null && this.left.value == value) || (this.right != null && this.right.value == value)) {
            return this;
        } else {
            //如果查找的值小于当前结点的值, 并且当前结点的左子结点不为空
            if (value < this.value && this.left != null) {
                return this.left.searchParent(value); //向左子树递归查找
            } else if (value >= this.value && this.right != null) {
                return this.right.searchParent(value); //向右子树递归查找
            } else {
                return null; // 没有找到父结点
            }
        }

    }
}
